汽車空氣濾清器性能試驗機設計

張　茜（沈陽紫微機電設備有限公司，沈陽　110114）

汽車空氣濾清器性能試驗機設計

張茜
（沈陽紫微機電設備有限公司，沈陽110114）

文章主要介紹汽車空氣濾清器性能試驗機的設計參數、組成等，為汽車空氣濾清器性能測試提供必要的試驗依據。

空氣濾清器；性能試驗機；設計

1　引言

汽車空氣濾清器是發動機重要的組成部件，主要作用是過濾空氣中的沙塵，保證進氣質量，延長發動機的使用壽命，它的好壞直接決定著發動機的可靠性和使用壽命，。那么對被空氣濾清器的主要性能進行量化分析，利于生產廠家對汽車空氣濾清器進行改進，及其對其質量進行監督，更有利于對新產品研發提供可靠的性能參數支持［1］。

汽車空氣濾清器的主要性能指標為總成原始進氣阻力，原始濾清效率和儲灰能力。

汽車空氣濾清器的性能指標的好壞直接決定著汽車發動機的進氣潔凈度，關系到發動機的性能和壽命，對整車安全性有著重要的影響。為此文章介紹了一種用于測試汽車空氣濾清器基本性能的試驗機，為汽車空氣濾清器的性能測試提供依據。

2　組成

本試驗機組成結構如圖1所示

圖1　汽車空氣濾清器性能試驗機組成圖

汽車空氣濾清器性能試驗機主要由真空泵、流量計、調節閥、絕對濾清器、加灰機及其控制系統組成。

3　性能特點

（1）真空泵。本試驗機采用水環式真空泵，因為流量計為文丘里流量計，壓力損失較大，需求低負壓的工作環境，而且要求系統流量的持續供給，并且系統流量較大，一般負壓風機無法滿足要求，所以選擇水環式真空泵作為本系統的動力源。

（2）流量計。流量計主要采用臨界流文丘里噴嘴組合測量，其工作機理成熟，結構緊湊，測量范圍寬，一般能夠達到幾十倍，可以自動或手動地組合噴嘴，控制測試空氣流量。其安裝方式滿足國家及行業標準，前端增加整流板用于保證風速的穩定性。

（3）調節閥。采用電動調節蝶閥，對試驗流量進行調節，法蘭對夾式結構，可以進行設計流量全量程調節。

（4）絕對濾清器。絕對濾清器采用F8級袋式過濾器，計重過濾效率達到99.9%，并經過迎面風速及有效過濾面積計算。絕濾箱體部分上下端采用微壓差開關。支撐氣缸先導單向閥，防止開啟氣缸在氣路斷路情況自行下降，最大限度保證操作人員安全。

（5）加灰機。加灰機采用螺旋進給的方式。主要部件304不銹鋼精工處理，外部加裝防護罩，防止空氣中氣流及濕度對試驗粉塵的影響，配置紅外干燥大燈實時進行干燥。氣路系統配備空氣干燥器，對壓縮空氣進行干燥，用于吹灰系統中，防止空氣中水分對雜質灰的影響。底部配置電子天平，每分鐘進行過調整加粉量及實時反饋粉塵加入量。

（6）控制系統。本控制系統通過實時采集系統內壓力并結合監控系統，運用工業控制計算機與PLC對采集的參數進行處理，執行軟件控制程序，來完成對氣缸、調節閥、真空泵等的系統控制，實現試驗過程。最后，通過打印機對試驗數據報表進行數據打印和輸出。同時，計算機控制系統還可以實時監控試驗狀態，對現場異常狀況進行報警顯示與輸出。

4　設計參數

（1）空氣體積流量范圍為：50-1000m3/h，流量準確度±1%；（2）進氣阻力壓差傳感器：0-10kPa，準確度0.05%FS；（3）絕對壓力變送器：0-200kPa，準確度0.05%FS；（4）溫度傳感器：溫度0-100℃，準確度±0.5℃；（5）供灰范圍：1-50g/min；加灰斗單次最大載粉量：2000g；每5分鐘加灰量的變化不超過其平均加灰量的5%［2］。

5　檢測指標

（1）總成原始進氣阻力［3］；（2）原始濾清效率試驗；（3）總成儲灰能力。

6　人機系統及后期處理

（1）控制功能。手動填寫試驗內容，自動開啟并調節流量達到目標流量范圍，并采集所需傳感器實時數值。

根據所填寫流量，自動切換管路，使之達到并穩定在要求的流量測試范圍，以保證設定的空氣流量及其準確度。試驗中自動調節設定的加灰量，效率和儲灰能力試驗開始后，自動加灰，到達試驗要求后自動停止加灰。

試驗中根據需要可隨時按緊急停止按鈕，停止試驗。

（2）數據檢測、處理功能。通過人機交換界面輸入相應的測試參數，如空氣流量、加灰量等，設備自動采集環境參數；試驗過程中自動顯示當前設備狀態，如壓差值，流量值，加灰量和加灰濃度，并在人機交換界面上顯示。

試驗中有關數據均在工控機屏幕的試驗界面上顯示，根據試驗要求每種試驗中的若干測試點都是自動按順序進行，試驗完成后將自動停止試驗。測試后的數據經計算機處理后，可存儲也可以通過打印機輸出，并可繪制自動繪制曲線。

7　結語

通過汽車空氣濾清器性能試驗機設計的實際應用，完全滿足對汽車空氣濾清器基本性能的測試要求，為汽車空氣濾清器的性能測試提供了必要的試驗依據。

［1］倪計民.汽車內燃機試驗技術［M］.同濟大學出版社，1998（09）.

［2］QC/T 770-2006.汽車用干式空氣濾清器總成技術條件［S］.

［3］QC/T 32-2006.汽車用空氣濾清器性能試驗方法［S］.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.234

張茜（1982-），男，遼寧阜新人，助理工程師，研究方向：試驗設備設計。